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公開番号2025179497
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-10
出願番号2024086282
出願日2024-05-28
発明の名称タービン式流量制御装置
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類H02P 9/04 20060101AFI20251203BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】流体の流量が少ない状態が発生した場合でも、タービン式流量制御装置を早期に安定稼働させる。
【解決手段】タービン式流量制御装置10の主回路91は、発電機30のタービン31の回転により発電された回生電力を回収し、かつ、発電機30に電力を入力してタービン31の回転を制御する。主回路91は、DCリンクコンデンサ91Aを含み、DCリンク電圧Vmに応じた回生電力を出力する。回路92A～92Eは、主回路91の動作を制御する、かつ、主回路91が出力した回生電力により動作する。第1電力供給部95Cは、DCリンク電圧VmがVm2よりも低いときに、第1蓄電部95Bに蓄電された電力を主回路91に供給することでDCリンクコンデンサ91Aを充電する。第2電力供給部96Dは、DCリンク電圧VmがVm2よりも低いときに、第2蓄電部96Bに蓄電された電力を回路92A～92Eに供給することで回路92A～92Eを動作させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
流路を流れる流体により回転するタービンを含む発電機と、
前記タービンの回転により発電された回生電力を回収し、かつ、前記発電機に電力を入力して前記タービンの回転を制御する第１回路であり、蓄電素子を含み、前記蓄電素子の充電度合いに応じた回生電力を出力する第１回路と、
前記第１回路の動作を制御する、前記回生電力により動作する第２回路と、
前記充電度合いが第１閾値よりも低いときに、前記第１回路用の第１蓄電部に蓄電された電力を前記第１回路に供給することで前記蓄電素子を充電する第１電力供給回路と、
前記充電度合いが第２閾値よりも低いときに、前記第１蓄電部とは異なる前記第２回路用の第２蓄電部に蓄電された電力を前記第２回路に供給することで前記第２回路を動作させる第２電力供給回路と、
を備えるタービン式流量制御装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記第１回路は、インバータ回路を含み、
前記蓄電素子は、ＤＣリンクコンデンサであり、
前記充電度合いは、前記ＤＣリンクコンデンサの両端の電圧であるＤＣリンク電圧である、
請求項１に記載のタービン式流量制御装置。
【請求項３】
前記第１電力供給回路は、前記充電度合いが前記第１閾値以上のときに前記蓄電素子の充電を終了する、
請求項１に記載のタービン式流量制御装置。
【請求項４】
前記回生電力により前記第１蓄電部を充電する第１充電回路をさらに備える、
請求項１に記載のタービン式流量制御装置。
【請求項５】
前記第２電力供給回路に供給する電力を、前記第１回路からの回生電力と、前記第２蓄電部が蓄電する電力と、のいずれかにする切り替えを行う電力切替回路をさらに備える、
請求項１に記載のタービン式流量制御装置。
【請求項６】
前記電力切替回路は、前記充電度合いが前記第２閾値以上のときに、前記第２電力供給回路に供給する電力を、前記第１回路からの回生電力とする、
請求項５に記載のタービン式流量制御装置。
【請求項７】
前記第１回路が出力する直流の前記回生電力を変圧するＤＣ－ＤＣコンバータをさらに備え、
前記第１回路からの前記回生電力は、前記ＤＣ－ＤＣコンバータにより変圧された回生電力であり、
前記電力切替回路は、前記充電度合いが前記第２閾値よりも低いが前記ＤＣ－ＤＣコンバータが動作可能なとき、かつ、前記第２蓄電部の蓄電電力が所定の閾値以上のときは、前記第２電力供給回路に供給する電力を前記第２蓄電部が蓄電する電力とし、前記ＤＣ－ＤＣコンバータを動作させない、
請求項６に記載のタービン式流量制御装置。
【請求項８】
前記回生電力により前記第２蓄電部を充電する第２充電回路をさらに備える、
請求項１に記載のタービン式流量制御装置。
【請求項９】
前記流路の開度を制御する弁体をさらに備え、
前記第２回路は、前記充電度合いが前記第２閾値よりも低いときに前記弁体を動作させて前記流路を全開とする、
請求項１に記載のタービン式流量制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流量をタービンにより制御するタービン式流量制御装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、タービン式流量制御装置が開示されている。このタービン式流量制御装置は、流路を流れる流体により回転するタービンを含む発電機と、タービンの回転により発電された回生電力を回収し、かつ、発電機に電力を入力してタービンの回転を制御する第１回路（インバータ回路など）と、第１回路の動作を制御する、回生電力により動作する第２回路（発電機制御部など）と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６１１４６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の第１回路は、蓄電素子を含み、蓄電素子の充電度合いに応じた回生電力を出力するように構成されることがある。このような場合、流体が流れ始めたとき又は流体の流量が一時的に低下したときといった流体の流量が少ない状態のときに蓄電素子の充電が不十分の状態が生じる。蓄電素子の充電が不十分であると、回生電力が不足し、タービン式流量制御装置が安定稼働できない。
【０００５】
本発明は、流体の流量が少ない状態が発生した場合でも、タービン式流量制御装置を早期に安定稼働させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るタービン式流量制御装置は、流路を流れる流体により回転するタービンを含む発電機と、前記タービンの回転により発電された回生電力を回収し、かつ、前記発電機に電力を入力して前記タービンの回転を制御する第１回路であり、蓄電素子を含み、前記蓄電素子の充電度合いに応じた回生電力を出力する第１回路と、前記第１回路の動作を制御する、前記回生電力により動作する第２回路と、前記充電度合いが第１閾値よりも低いときに、前記第１回路用の第１蓄電部に蓄電された電力を前記第１回路に供給することで前記蓄電素子を充電する第１電力供給回路と、前記充電度合いが第２閾値よりも低いときに、前記第１蓄電部とは異なる前記第２回路用の第２蓄電部に蓄電された電力を前記第２回路に供給することで前記第２回路を動作させる第２電力供給回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、流体の流量が少ない状態が発生した場合でも、タービン式流量制御装置を早期に安定稼働させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の実施形態に係るタービン式流量制御装置の要部断面図である。
図２は、本発明の実施形態に係るタービン式流量制御装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るタービン式流量制御装置１０は、流路管２０と、発電機３０と、弁体４０と、アクチュエータ５０と、制御ユニット９０を備える。
【００１０】
流路管２０は、その両端が上流側の配管１０１及び下流側の配管１０２にそれぞれ接続されることで、流体（例えば、空調システムの冷水）を流す、複数の配管からなる流体回路の途中に配置される。流路管２０は、流体（例えば、空調システムの冷水）が流れる流路Ｒ１を形成している。この流体は、配管１０１の流路Ｒ２から流路Ｒ１を流れ、配管１０２の流路Ｒ３に流入する。
（【００１１】以降は省略されています）

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